Использование турбонаддува в двигателях внутреннего сгорания позволит, не меняя рабочий объем и почти не увеличивая их габаритные размеры, значительно повысить мощность. Поэтому турбонаддув довольно интенсивно внедряется в судовые силовые агрегат, что очень важно для малотоннажного судостроения. Сейчас осваивается производство моторов с турбонаддувом, имеющих малую (30 л.с.) и среднюю мощности.
Больше воздуха – больше мощности.
Известен тот факт, что принцип наддува предусматривает подачу дополнительного воздуха, а значит и кислорода в цилиндры мотора, что приводит к большему сжиганию топлива в них. Данная функция выполняется с помощью компрессора, имеющего повышенное давление воздуха на выходе, что дает возможность ему с большой интенсивностью поступать во впускной коллектор двигателя. Компрессор, благодаря небольшой газовой турбине, способной утилизировать энергию сгоревших газов, приводится во вращение. Выхлопные газы, имеющие высокую температуру до 500°С и давление в районе 2,4 бар, покидают цилиндр на высокой скорости. Такие факторы, обуславливающие значительный выброс кинетической энергии, подаваемой в итоге на лопатки рабочей колёсной составляющей турбины, позволяют развить скорость вращения более 100 тысяч об/мин.
Горячие газы, проходя через компрессор, довольно сильно его прогревают, а заодно и смежную, сочленённую с ним турбину, которой тоже достаётся часть тепла от нагнетаемого воздуха. Вследствие чего, у воздушной смеси, поступающей в камеру внутреннего сгорания каждого цилиндра, температура составляет примерно 150°С. Это, в общем-то, довольно невыгодно потому, что, в сравнении с холодным воздухом, горячий воздух при равном давлении занимает больший объем. Однако, это всё равно не мешает получать реальную эффективность от применения турбонаддува, которая может оказаться довольно высокой, так как позволяет мощности двигателя увеличиться в среднем на 30-40%.
Для того, чтобы добиться ещё более лучших результатов необходимо сжатый воздух, выходящий из компрессора, охладить. В виде холодильника обычно применяются воздушно-водяные радиаторы, сделанные из меди. В них благодаря холодной воде, протекающей сквозь канальные отверстия с небольшим поперечным сечением, температура горячего воздуха, из-за теплообмена, намного понижается, где-то со 150 до около 40°С. Это позволяет повысить производительность мотора еще где-то на 20-25%. В оптимальном варианте турбокомпрессор одноступенчатого типа дает возможность почти в два раза увеличить мощность двигателя.
В агрегаты внутреннего сгорания, обладающие турбонаддувом, должна бесперебойно поступать значительная масса воздуха. В отличие от двигателей, не имеющих турбонаддува, такие моторы расходуют в два раза больше воздушной смеси. В катерных установках, оснащенных двигателями в 100 и больше л.с., воздух в камеры сгорания цилиндров поступает снаружи, а не из моторного отсека. Для его очистки целесообразно применять заранее установленные высокоэффективные воздушные фильтры.